奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式燈光秀如何確保萬(wàn)無(wú)一失，LoRa做保障！

冬奧會(huì)開(kāi)幕式給所有人留下了深刻的印象。

人們贊嘆這場(chǎng)開(kāi)幕式的每一幀每一秒都如此充滿魅力，巧奪天工的舞臺(tái)設(shè)計(jì)和璀璨奪目的數(shù)字光影，驚艷了國(guó)人也驚艷了世界。這些令人久久難以忘懷的畫(huà)面不僅得益于導(dǎo)演組的巧妙構(gòu)思，也離不開(kāi)中國(guó)科技企業(yè)提供的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持。

比如三大運(yùn)營(yíng)商為冬奧會(huì)提供先進(jìn)的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋；阿里云提供“奧運(yùn)轉(zhuǎn)播云”向全球全程轉(zhuǎn)播4K的超高清賽事內(nèi)容……尤其是京東方運(yùn)用基于低功耗廣域網(wǎng)LoRa的低延遲控制系統(tǒng)，在開(kāi)幕式上確保巨型“雪花”形主火炬臺(tái)完美呈現(xiàn)的燈光大秀。

LoRa確保舞臺(tái)效果萬(wàn)無(wú)一失

冬奧會(huì)開(kāi)幕式進(jìn)入壓軸階段，伴隨著圣火點(diǎn)亮，全場(chǎng)氣氛被推向高潮，巨型的“雪花”形主火炬臺(tái)成了所有人關(guān)注的焦點(diǎn)。

這“片”晶瑩剔透的大雪花別看大體形狀簡(jiǎn)單，但卻隱藏了無(wú)數(shù)的細(xì)節(jié)。為了設(shè)計(jì)出能滿足導(dǎo)演組要求的“鉆石般璀璨閃耀”的“藝術(shù)品”，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)該火炬臺(tái)的京東方在設(shè)計(jì)上就畫(huà)了500多張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙，做了近10輪的制樣。

京東方介紹，這個(gè)創(chuàng)意十足的“雪花”形火炬臺(tái)是由96塊雙面小雪花屏和6塊雙面橄欖枝屏組成，代表著96個(gè)參賽國(guó)。整個(gè)主火炬臺(tái)直徑有14.89米，上面是雙面鏤空的LED異形全彩顯示，共由55萬(wàn)余顆像素點(diǎn)構(gòu)成，每個(gè)燈珠都由驅(qū)動(dòng)芯片的單一信道獨(dú)立控制。鏤空雪花的出光面寬度被控制在了4.8mm，這也讓它成為目前行業(yè)發(fā)光面最窄的單像素可控的LED異形顯示產(chǎn)品，填補(bǔ)了業(yè)內(nèi)空白。

除了在硬件和外觀上的別具一格的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新外，更重要的就是保障主火炬在舞臺(tái)效果呈現(xiàn)上的萬(wàn)無(wú)一失。比如，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用了五路供電的方式，即便其中數(shù)根電線斷開(kāi)，依然能使“雪花”正常發(fā)光。當(dāng)然，這僅僅是其中最容易實(shí)現(xiàn)的一種方案。

最緊張的過(guò)程是圣火點(diǎn)亮之后，巨型雪花屏?xí)?a target="_blank">中心向四周快速的輻射開(kāi)來(lái)，閃耀出波浪般層層遞進(jìn)的璀璨光芒，快速變化、完美同步的顯示背后采用了項(xiàng)目方AIoT技術(shù)體系及自主研發(fā)的同/異步兼容信發(fā)系統(tǒng)，異步集控能在極短時(shí)間內(nèi)將大規(guī)模視頻內(nèi)容快速下發(fā)，同步集控確保102塊雙面屏幕實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)。此外，“主路+環(huán)路”備份的高冗余控制系統(tǒng)確保了火炬臺(tái)播控系統(tǒng)的超高可靠性。

與此同時(shí)，該方案背后還通過(guò)采用LoRa（遠(yuǎn)距離無(wú)線電）低延遲控制系統(tǒng)搭配同步播放時(shí)間校正技術(shù)，進(jìn)一步確保指令下發(fā)萬(wàn)無(wú)一失，實(shí)現(xiàn)視頻畫(huà)面完美協(xié)同。

揭秘LoRa助力冬奧會(huì)開(kāi)幕式

同樣作為一種擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，相比Wi-Fi短距離通信，LoRa技術(shù)在消費(fèi)者的印象中可能并沒(méi)有那么熟悉，但在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，LoRa卻是無(wú)人不知無(wú)人不曉的存在。總的來(lái)看，LoRa擁有遠(yuǎn)距離覆蓋、抗干擾能力強(qiáng)、低功耗、大容量、易部署、低成本等特點(diǎn)，這也是它為什么能成為大“雪花”背后的功臣的原因。

首先，覆蓋范圍廣。眾所周知本次冬奧會(huì)開(kāi)幕式是在國(guó)家體育場(chǎng)（鳥(niǎo)巢）進(jìn)行，作為奧運(yùn)遺產(chǎn)和地標(biāo)性體育建筑，鳥(niǎo)巢占地達(dá)到了20.4萬(wàn)平米，建筑面積25.8萬(wàn)平方米，可容納觀眾9.1萬(wàn)人。想要在如此巨大的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信控制，沒(méi)有遠(yuǎn)距離的覆蓋是萬(wàn)萬(wàn)不行的。

LoRa全稱為L(zhǎng)ong Range，從字面意思就能看出它為長(zhǎng)距離而生。那么LoRa到底能傳多遠(yuǎn)呢？19年1月底，Lacuna Space的CTO Thomas Telkamp就在TTN（The Things Network）大會(huì)上演示了使用衛(wèi)星基站連接全球任意位置的LoRaWAN設(shè)備，這背后其實(shí)就是依靠了LoRa超遠(yuǎn)的工作距離。

其次，抗干擾性強(qiáng)。在巨大的會(huì)場(chǎng)當(dāng)中，保障遠(yuǎn)距離控制穩(wěn)定的另一個(gè)要求就是抗干擾性。在空間較大的地方或者是2.4GHz頻率干擾嚴(yán)重的環(huán)境下，LoRa技術(shù)能作為穩(wěn)定通信的核心技術(shù)，具有低于噪聲20dB依然可以通信的極限抗干擾技術(shù)，這是現(xiàn)有傳統(tǒng)通信技術(shù)都不具備的，進(jìn)一步保障了指令下發(fā)過(guò)程中做到萬(wàn)無(wú)一失。

當(dāng)然，LoRa技術(shù)低功耗、低成本和大容量也是本次支撐大“雪片”主火炬臺(tái)的關(guān)鍵，55萬(wàn)余個(gè)燈珠，每個(gè)都由驅(qū)動(dòng)芯片的單一信道獨(dú)立控制，如果容量小，那么就無(wú)法保障設(shè)備在線和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定等問(wèn)題了。

實(shí)際上，類似的場(chǎng)景也并非第一次出現(xiàn)，在過(guò)往的大型活動(dòng)和會(huì)議上，采用LoRa控制燈光已是司空見(jiàn)慣的事，通過(guò)LoRa可以控制哪個(gè)燈需要亮，哪個(gè)燈需要熄滅，進(jìn)而呈現(xiàn)各種各樣的字、圖像等等。

LoRa在體育賽場(chǎng)上的應(yīng)用

LoRa技術(shù)除了在類似的大型晚會(huì)中應(yīng)用，其實(shí)它已經(jīng)深入智能表計(jì)、智慧農(nóng)業(yè)、工業(yè)控制、資產(chǎn)和人員跟蹤、智能建筑、智慧城市、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智慧家居等眾多領(lǐng)域。據(jù)ABI Research預(yù)測(cè)，到2026年，50%的LPWAN物聯(lián)網(wǎng)解決方案將會(huì)使用LoRa方案。

今天，借著冬奧會(huì)為契機(jī)，我們不妨也再看看LoRa在體育賽事中的應(yīng)用。其實(shí)在超級(jí)馬拉松賽事當(dāng)中早已運(yùn)用到了基于LoRa技術(shù)的人員定位和追蹤功能。

超級(jí)馬拉松相比普通馬拉松有著更長(zhǎng)的參賽時(shí)間、更長(zhǎng)的比賽里程以及更嚴(yán)苛的比賽環(huán)境，比如賽事地點(diǎn)經(jīng)常設(shè)置于山區(qū)、茂密森林、海邊等場(chǎng)所，因此就需要賽事主辦方采取更多積極有效的措施防止運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)意外，或能及時(shí)幫助運(yùn)動(dòng)員解決危險(xiǎn)。

通過(guò)LoRa遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，則可以輕松滿足主辦方需求。首先在少量部署LoRa網(wǎng)關(guān)的情況下就能對(duì)整個(gè)賽區(qū)進(jìn)行無(wú)死角覆蓋，避免了蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋不佳造成的信號(hào)丟失；其次，LoRa具備超強(qiáng)的抗干擾能力，可以充分保障運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)穩(wěn)定上傳；再者，LoRa具備低功耗特性，可保障運(yùn)動(dòng)員隨身可穿戴設(shè)備、報(bào)警器或追蹤器在長(zhǎng)時(shí)間的比賽中時(shí)時(shí)在線。

利爾達(dá)LoRa生態(tài)產(chǎn)品線

從終端設(shè)備到網(wǎng)關(guān)再到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，利爾達(dá)擁有完備的LoRa生態(tài)產(chǎn)品線，可以滿足客戶一站式采購(gòu)需求。公司自主的智慧工廠具備強(qiáng)勁的硬件設(shè)計(jì)制造能力，充分保證穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)能供給。

自2021年底，低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)獲國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的批準(zhǔn)成為全球物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)后，作為連續(xù)數(shù)年蟬聯(lián)全球LoRa模組出貨量TOP1供應(yīng)商的利爾達(dá)更是與全球LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商Everynet達(dá)成了戰(zhàn)略合作，共同開(kāi)啟新的發(fā)展篇章?？梢灶A(yù)見(jiàn)，LoRa未來(lái)必將大放異彩。

寫在最后

無(wú)論是LoRa技術(shù)用于保障冬奧會(huì)主火炬舞臺(tái)效果，還是被用于體育賽事當(dāng)中，都只是LoRa商業(yè)化探索過(guò)程中的冰山一角。

Semtech中國(guó)區(qū)市場(chǎng)戰(zhàn)略總監(jiān)甘泉曾在其書(shū)中談到，“LoRa只是一個(gè)底層的調(diào)制技術(shù)，具體市場(chǎng)怎么用，要看其特點(diǎn)能否被市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，是否能創(chuàng)造價(jià)值”。北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式是LoRa應(yīng)用的一個(gè)絕佳舞臺(tái)，但可以預(yù)見(jiàn)的是未來(lái)還將有眾多LoRa應(yīng)用被探索和發(fā)現(xiàn)。

審核編輯：符乾江